[发明专利]一种用于测量人体单个血小板收缩力的装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于测量人体单个血小板收缩力的装置及方法，用涂覆纤维蛋白原的二氧化硅球(直径100μm)形成一个表面，光镊捕获被凝血酶活化的血小板，使血小板与二氧化硅球靠近、接触，并发生相互作用，从而测量单个血小板的凝血能力。与传统技术相比，本发明可实现单个血小板凝血能力的测量。具有采集血样方便、现采现用，样品用量少，能在液体状态下应用，对生物样品无接触性损伤等优点。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种用于测量人体单个血小板收缩力的装置及方法。

背景技术

血小板(blood platelet，PLT)于1882年，意大利医师比佐泽罗发现并命名。人体血液中的血小板直径为2～3μm，体积小、无细胞核、呈双面微凹的圆盘状，血液中正常浓度为(100～300)×109个/L。血小板产生于骨髓成熟的巨核细胞胞质，是从中裂解脱落，具有生物活性的小块胞质，有特定的形态结构和生化组成。在止血、伤口愈合、血管再生、血栓及器官移植排斥等过程中有重要作用。

血小板和纤维蛋白聚合物作用形成的血凝块，阻止机体血液的流失。这对人体生命的维持有重大意义。在血液中，血小板一般处于休眠状态，当血管壁受损时，血小板受到损伤部位激活因素刺激而聚集，起到初级止血作用。血小板经复杂变化产生凝血酶，使纤维蛋白原变为纤维蛋白，交织的纤维蛋白网将血小板与血细胞连结成血凝块(血栓)。随肌动蛋白和肌球蛋白的收缩，血凝块收缩，达二级止血作用。致密颗粒和α颗粒通过与表面相连管道系统释放ADP、5-羟色胺、血小板第4因子、β血栓球蛋白、凝固因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅻ等活性物质，通过激活周围血小板、促进血管收缩、促纤维蛋白形成等方式加强止血。

目前，学者对血小板的凝血力有一定的研究，常用血凝块和纤维蛋白原的收缩力来评价一个人的血小板凝血能力，如1991年Carr等人测出在人类血凝块形成15分钟后，产生0.3～0.4nN的收缩力；2010年Liang等测出凝血酶激活的微血凝块的收缩力，在一小时内，从20nN增大到150nN；2011年Lam等人利用原子力显微镜测量出了单个血小板平均29nN的收缩力。但从测量血凝块的收缩力来表示单个血小板的收缩力是不全面的，且测量周期较长，无法广泛应用于医院对病人血小板凝血能力的评价中。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装置简单、结果可靠的用于测量人体单个血小板收缩力的装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于测量人体单个血小板收缩力的装置，该装置包括三维平台、放置在三维平台上的样品池、激光检测单元及照明单元，所述样品池中放置待检测的血小板缓冲液及模拟纤维蛋白原，所述激光检测单元的光路中包括依次设置的激光光源、一号反射镜、扩束器、一号二向色镜、二号反射镜、物镜、样品池、聚光镜、二号二向色镜、一号透镜及四象限检测器，所述照明单元的光路中包括依次设置的照明光源、二号二向色镜、聚光镜、样品池、物镜、二号反射镜、一号二向色镜、二号透镜及CCD相机，检测时，来自于物镜的激光将选定的单个待测血小板夹持固定，通过CCD相机成像来观察样品池内颗粒的运动状态。

本装置采用激光检测单元发出的激光形成光镊，将单个血小板固定，具体来说，当一束高会聚的激光经过一透明血小板时，其折射率大于周围介质的折射率，光束在血小板中发生折射，动量发生改变，即所有照射到血小板上的光，经血小板折射后，据动量守恒定律，血小板将产生与光束的动量变化大小相等、方向相反的动量，其合量趋于把血小板拉向光阱中心，从而将血小板固定。另外，本装置的照明光源经过样品池后被CCD相机获取，因此操作者可以看到样品池中血小板和模拟纤维蛋白原之间的位置关系；激光经过血小板后，被四象限检测器获取，即可测得激光动量的变化，从而可以通过本装置快速的测定单个血小板的凝血能力。

所述的样品池包括不锈钢支撑板以及粘结在不锈钢支撑板一侧的双层玻片，所述不锈钢支撑板的中部设有通孔，所述双层玻片包括两片相互粘结的玻片，在两块玻片之间且通孔对应的区域中，放置血小板缓冲液以及模拟纤维蛋白原。